CTV 圖像融合法展示硬膜下血腫與鄰近靜脈的空間構(gòu)象

許偉明，林玉克，林建斌，陳崇澤，王偉，穆書聞，王成，王守森,4

1.福建醫(yī)科大學(xué)?？偱R床醫(yī)學(xué)院，福州 350025；2.福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)醫(yī)院神經(jīng)外科，福州 350200；3.福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)醫(yī)院放射科，福州 350200；4.解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九〇〇醫(yī)院神經(jīng)外科，福州 350025

急性硬膜下血腫(acute subdural hematomas，ASDH)是創(chuàng)傷性顱腦損傷的繼發(fā)性損傷[1]，臨床救治存在很多挑戰(zhàn)[2]，靜脈損傷在其致病機(jī)制中可能存在一定作用[3]。以往ASDH 的影像學(xué)評(píng)估通常由CT 平掃來(lái)實(shí)現(xiàn)，缺乏腦靜脈損傷的評(píng)估。近年來(lái)，顱腦CT靜脈成像(computed tomographic venography,CTV)技術(shù)逐漸成熟[4]，CTV 后處理的容積重建技術(shù)（volume rendering technique,VRT）能顯示腦靜脈的整體形態(tài)，已成為重要的影像解剖學(xué)評(píng)估依據(jù)[5]，VRT 結(jié)合圖像融合技術(shù)已被用于顱內(nèi)腫瘤及顱內(nèi)靜脈畸形的術(shù)前評(píng)估中[6,7]，并用于指導(dǎo)復(fù)雜的肺段切除[8]，CTV 曲面重建技術(shù)(curved plannar reconstruction,CPR)已用于心臟血管的測(cè)量和評(píng)估[9]。目前鮮見(jiàn)這些靜脈顯像技術(shù)應(yīng)用于ASDH 患者，因此本文展開初步技術(shù)探索，并進(jìn)行相關(guān)影像解剖觀察。

1 材料與方法

1.1 病例資料

患者，男，72 歲，于2019-01-03 因“車禍后意識(shí)不清1 h 余”就診于福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)醫(yī)院，入院時(shí)GCS 評(píng)分11 分，雙側(cè)瞳孔等大，反射靈敏，CT 平掃診斷為右側(cè)ASDH，血腫量大約110 ml，術(shù)前行顱腦CTV 檢查后行開顱ASDH 清除術(shù)。

1.2 CT 掃描

采用美國(guó)通用電氣公司生產(chǎn)的64 排雙螺旋CT（GE Optima CT660)。取仰臥位，螺旋掃描，管電壓120 kV，管電流200～230 mA，層厚0.625 mm，間隔0.625 mm，注入含碘320 mgI/ml 的碘海醇80 ml，注射速率：5 ml/s；延遲時(shí)間：26 s；掃描范圍：從顱底到顱頂全面掃描。利用Advantage Window 4.6 工作站將導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像后處理。

1.3 圖像后處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)ASDH 與相關(guān)靜脈融合成像

1.3.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality，VR）及圖像融合技術(shù) VR 技術(shù)可快速重建出顱內(nèi)淺靜脈及深靜脈，并通過(guò)圖像融合顯示ASDH 與皮質(zhì)靜脈之間的三維空間關(guān)系，具體步驟：①重建靜脈（圖1A-B)：選用薄層序列，使用VR 工具(Volume Render)重建顱內(nèi)靜脈（無(wú)去骨），在額結(jié)節(jié)水平面將重建的圖像切割成上、下兩部分，結(jié)合CTV 的原始圖像，利用血管生長(zhǎng)法添加不能直接顯影的末梢小靜脈，通過(guò)血管移除法去除動(dòng)脈或重疊血管的影像，通過(guò)圖像旋轉(zhuǎn)、切割、縮放，判定顱內(nèi)靜脈的位置及形態(tài)。②重建血腫：用VRT 技術(shù)重建血腫，在增強(qiáng)的矢狀位、冠狀位及軸位圖像中，利用圖像生長(zhǎng)法（Add Structure），逐層勾勒出ASDH 的邊界（圖1C)，并用偽彩工具染色，重建出ASDH（圖1D)。③圖像融合：用圖像融合工具將重建的血腫及顱內(nèi)靜脈進(jìn)行融合（圖1E-F)。

1.3.2 CPR 技術(shù) 在CTV 原始圖像上，找出靶靜脈的起點(diǎn)和終點(diǎn)的截面（圖2A），通過(guò)兩截面之間的血管密度追蹤，重建出靶靜脈的CPR 圖像（圖2B-C），之后在該CPR 靜脈圖像的各個(gè)截面上，結(jié)合原始圖像，確認(rèn)成像閾值，調(diào)整靶血管每個(gè)截面范圍和形狀，校正CPR 重建的誤差。

2 結(jié)果

2.1 顱內(nèi)靜脈VR 重建及與ASDH 三維融合

VRT 技術(shù)重建出顱內(nèi)淺、深靜脈及靜脈竇（圖1A-B），并且能重建出ASDH，其邊界清楚，加上偽彩后層次感、對(duì)比度強(qiáng)（圖1D）。VRT 及三維融合技術(shù)能重建出ASDH 與其周圍靜脈的融合圖像（圖1E-F）。

圖1 ASDH 患者皮質(zhì)靜脈VRT 重建及與ASDH 融合過(guò)程A：通過(guò)VRT 技術(shù)觀察直竇引流系統(tǒng)（上面觀），見(jiàn)雙側(cè)大腦內(nèi)靜脈向ASDH 對(duì)側(cè)移位 B：通過(guò)VRT 技術(shù)觀察上矢狀竇旁皮質(zhì)靜脈（下面觀），見(jiàn)ASDH 側(cè)皮質(zhì)靜脈分支稀少，末梢顯影差 C：通過(guò)VRT 技術(shù)二維軸位圖像中逐層勾勒出ASDH 邊界（紅色區(qū)域）D：通過(guò)VRT 技術(shù)重建的右側(cè)ASDH（下面觀）E：通過(guò)三維融合技術(shù)觀察上矢狀竇旁皮質(zhì)靜脈與ASDH 的融合圖像（下面觀），見(jiàn)ASDH 壓迫外側(cè)皮質(zhì)靜脈F：右側(cè)Labbé靜脈與ASDH 的融合圖像（左側(cè)面觀）G：右側(cè)Labbé靜脈主干的腦表投影（左側(cè)面觀），紅色區(qū)域?yàn)槟X組織，白箭示右側(cè)Labbé靜脈Fig.1 VRT reconstruction of cortical vein and its fusion with ASDH in ASDH patientsA: The drainage system of straight sinus is observed by VRT (superior aspect),showing bilateral internal cerebral veins shift contralateral to ASDH; B: The superior sagittal paranasal cortical veins are observed by VRT (inferior aspect),showing there are few branches of cortical vein on the ASDH side and the terminal development is poor; C: The ASDH boundary is outlined by 2-dimension axial image in VRT(red area); D:The right ASDH is reconstructed by VRT(inferior aspect); E:The fusion images of superior sagittal paranasal cortical veins and ASDH are observed by 3-dimension fusion technique(inferior aspect),showing the lateral cortical veins are compressed by ASDH; F:The fusion image of right Labbé vein and ASDH(view from left side); G:Cerebral surface projection of the right Labbé vein trunk(view from left side),the red area means the brain tissue,and the white arrow means the right Labbé vein

圖2 右側(cè)Labbé靜脈及ASDH 的觀察測(cè)量A：通過(guò)CPR 技術(shù)觀察到右側(cè)Labbé靜脈的截面（紅箭），可見(jiàn)右側(cè)Labbé靜脈受ASDH 推壓離開顱骨內(nèi)面 B：通過(guò)CPR 重建的血管拉直圖像，可測(cè)量血管橫截面的直徑（紅色直線）C：右側(cè)Labbé靜脈的重建圖像，可測(cè)量指定截面與顱壁的距離（紅色直線）D：右側(cè)Labbé靜脈與ASDH 的融合圖像(左側(cè)面觀），紅箭示右側(cè)橫竇，黑箭示右側(cè)Labbé靜脈 E：重建的ASDH(左側(cè)面觀）F：ASDH 軸位的中間層面，白色箭頭示該截面最大寬度Fig.2 Observation and measurement of the right Labbé vein and ASDHA: The cross section of the right Labbe vein is observed by CPR (red arrow),showing the right Labbé vein is pushed away from the inner surface of the skull by ASDH; B:The image of straightened vessels was reconstructed by CPR,which can be used to measure the diameter of the cross section of vein (red straight line); C: The image of right Labbé vein is reconstructed by CPR,which can be used to measure the distance between the specified cross section and the cranial wall (red straight line); D: Fusion image of right Labbé vein and ASDH (view from left side),with the red arrow showing the right transverse sinus and the black arrow showing the right Labbé vein; E: Reconstruction of ASDH(view from left side); F:The intermediate layer of the ASDH axis,with the white arrow showing the maximum width of the section

2.2 ASDH 體積及截面寬度的測(cè)量

重建出ASDH 后（圖2E），通過(guò)容積測(cè)量工具（volume measure）測(cè)量血腫的體積為112.74 cm3。在軸位上截取ASDH 的中間層面，通過(guò)長(zhǎng)度測(cè)量工具測(cè)量出該截面血腫的最大寬度2.04 cm（圖2F）。容積測(cè)量工具可精準(zhǔn)地測(cè)量血腫的范圍、體積和興趣點(diǎn)的血腫厚度，為手術(shù)指征的判定提供客觀依據(jù)。

2.3 顱內(nèi)靜脈直徑及靜脈與顱骨距離的測(cè)量

通過(guò)CPR 方法重建出Labbé靜脈（圖2D 黑色箭頭），取距離外側(cè)裂1.00 cm 處Labbé靜脈的截面為觀察點(diǎn)，測(cè)量此處Labbé靜脈的直徑為2.40 mm（圖2B紅色箭頭），測(cè)量觀察點(diǎn)與顱骨內(nèi)面的最短距離為1.90 cm（圖2C 紅色箭頭）。ASDH 壓迫Labbé靜脈使其變形、移位，直徑發(fā)生改變，且與顱骨內(nèi)面的距離增加，Labbé靜脈注入橫竇的角度亦隨之改變，可能導(dǎo)致其靜脈回流障礙。為進(jìn)一步探索ASDH 后Labbé靜脈血液循環(huán)改變提供技術(shù)支持。

3 討論

本研究應(yīng)用顱腦CTV 的VRT 及三維融合技術(shù)形像地觀察了ASDH 的形態(tài)特點(diǎn)及與周圍靜脈的解剖關(guān)系。此外，本研究的VRT 及CPR 技術(shù)為ASDH 及顱內(nèi)靜脈提供了測(cè)量方法，成功觀察了ASDH 壓迫區(qū)靜脈有無(wú)狹窄或移位等。

本研究用首次用CTV 后處理技術(shù)重建出ASDH，并將其與顱內(nèi)靜脈三維融合。隨著顱腦CTV 檢查的逐漸重視和普及，顱腦外傷可從靜脈層面輔助評(píng)估病情。研究表明，顱腦CTV 對(duì)重型顱腦損傷并發(fā)外傷性腦梗塞的早期判定及預(yù)后評(píng)估起重要作用[10]。王玉海[11]等認(rèn)為，顱腦CTV 可指導(dǎo)顱腦損傷繼發(fā)腦血管損害的診療，該研究采用的顱腦CTV 掃描及VRT 重建技術(shù)與本研究一致。本研究用顱內(nèi)靜脈與ASDH的三維融合圖像更直觀、更形像地顯示了ASDH 對(duì)鄰近靜脈的影響。

本研究首次將CPR 技術(shù)應(yīng)用于ASDH 患者顱內(nèi)靜脈的觀察測(cè)量。CPR 技術(shù)是CT 多平面重建的一種特殊方法，用于顯示人體某些曲面結(jié)構(gòu)的器官，如支氣管、膽管、血管等。研究表明，與超聲檢查相比，CPR 技術(shù)能顯著提高膽總管擴(kuò)張患者病因診斷的準(zhǔn)確率[12,13]。孫善見(jiàn)[9]等人的研究表明，CT 血管造影的曲面重建技術(shù)能清晰地顯像冠狀動(dòng)脈，并計(jì)算狹窄程度，從而判斷冠狀動(dòng)脈是否狹窄。此方法與本研究的CPR 方法一致。本研究用CPR 技術(shù)直觀地顯示了顱內(nèi)靜脈截面的形態(tài)和位置，并測(cè)量截面直徑及與周圍結(jié)構(gòu)的距離。

CTV 重建顱內(nèi)靜脈也存在劣勢(shì)，在靠近顱骨處，顱骨偽影影響顱腦CTV 重建的效果,尤其影響較小的顱內(nèi)病變檢出率。顱腦CTV 的另一個(gè)缺點(diǎn)無(wú)法顯影較小的靜脈，此方面可通過(guò)顱腦磁共振靜脈成像進(jìn)一步研究。

CTV 的VRT 三維融合及CPR 技術(shù)可應(yīng)用于ASDH 患者，此檢查方法快捷、無(wú)創(chuàng)、成本低，能顯像出顱內(nèi)靜脈與ASDH 的融合圖像，并提供顱內(nèi)靜脈及ASDH 的測(cè)量方法，為進(jìn)一步研究ASDH 引起靜脈循環(huán)改變提供技術(shù)支持。